L’empreinte carbone de Bitcoin est difficile à estimer

L’empreinte carbone de Bitcoin est difficile à estimer

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Le débat autour de l’impact environnemental de l’écosystème minier Bitcoin se réchauffe à nouveau alors que les universitaires ont fourni une nouvelle dose de perspective sur le sujet. Dans un article d’opinion rédigé par Noah Smith, un ancien professeur adjoint de finance devenu chroniqueur, s’est attaqué à l’industrie minière du Bitcoin (BTC) en mars, suggérant que la consommation d’énergie en constante augmentation du réseau est tout simplement insoutenable. La conviction de Smith est que de plus en plus de pays réprimeront l’extraction de Bitcoin à mesure qu’ils utilisent plus d’énergie, étant donné que l’augmentation du prix du BTC est toujours compensée par la hausse des taux de hachage.

Alors que le fondateur de Coin Metrics, Nic Carter, a réfuté certains des points soulevés dans la colonne de Smith, il semble toujours y avoir des opinions partagées sur la quantité d’énergie que l’exploitation minière de Bitcoin tire, les sources de cette énergie et l’empreinte carbone de l’industrie sur la planète. .

L’industrie minière est sans doute encline à minimiser l’étendue de son travail gourmand en ressources, et certains initiés de l’industrie ont suggéré que parler de l’impact environnemental de Bitcoin n’est pas un problème et que les données suggèrent qu’une grande part de l’énergie de hachage tire de l’énergie de sources renouvelables. Néanmoins, les défenseurs de l’environnement se sont tournés vers l’industrie en retour, ce qui a créé un débat apparemment sans fin sur le sujet.

Crypto s’est entretenu avec plusieurs universitaires dans ce domaine pour obtenir un autre point de vue sur la question, par exemple, ceux derrière l’indice de consommation d’énergie Cambridge Bitcoin, qui est devenu un point de référence de confiance pour la consommation d’énergie estimée du réseau Bitcoin, bien qu’avec certaines limites avouées.

En outre, le doctorat de l’Université d’Aalborg. La collègue Susanne Köhler et le professeur agrégé Massimo Pizzol ont co-écrit une étude intitulée «Life Cycle Assessment of Bitcoin Mining» qui donne des hypothèses basées sur des données sur l’impact environnemental de l’industrie.

La CBECI a été conçue pour répondre éventuellement à cette question

Dans une interview avec Crypto, Anton Dek, responsable des actifs cryptographiques et de la blockchain du Cambridge Center for Alternative Finance, a dévoilé l’histoire du CBEC et la méthodologie utilisée pour produire les estimations de la consommation d’énergie de son indice de consommation d’électricité Bitcoin.

L’associé de recherche de Cambridge a déclaré que l’équipe avait observé que d’autres modèles qui cherchaient à créer des estimations précises de la consommation d’énergie du réseau Bitcoin avaient utilisé une approche descendante, en utilisant des données telles que le montant que les mineurs dépensent en électricité à titre d’exemple.

La méthodologie CBECI est une «approche ascendante» qui utilise des données sur le matériel minier disponible pour créer une estimation des limites inférieure et supérieure de la consommation d’énergie du réseau Bitcoin. Dek a expliqué que les informations sont: “Basées sur des hypothèses issues de chiffres objectifs tels que le taux de hachage.” Il a ajouté: «Ces différentes machines ont toutes des rendements connus, des joules d’énergie qu’elles dépensent pour résoudre les hachages. Sur la base de ces hypothèses, nous avons construit l’indice. »

L’indice fournit une plage de consommation électrique estimée, avec sa limite inférieure théorique actuelle de consommation d’électricité annualisée de 43,32 térawattheures à la limite supérieure théorique de 476,18 TWh. L’estimation de la consommation actuelle de Bitcoin est basée sur l’hypothèse que les mineurs utilisent un mélange de matériel rentable.

Alors que le CBEC n’a réalisé aucun modèle sur la répartition des sources d’énergie alimentant le réseau Bitcoin, l’intention initiale pour la création de l’indice CBECI était de fournir un modèle d’émission de carbone. Dek a déclaré que son équipe travaillait toujours sur ce modèle, qu’il espère voir entrer en ligne plus tard cette année.

Exploitation minière à énergie renouvelable

Le site Web de la CBECI fournit également une carte minière mondiale qui donne essentiellement une ventilation de la répartition du réseau minier Bitcoin dans le monde. La carte fournit des taux de hachage pays par pays, tandis que les 12 provinces chinoises sont également prises en compte, étant donné que plus de la moitié du taux de hachage Bitcoin du monde est situé dans le pays.

La répartition des emplacements de taux de hachage est dérivée des données fournies par les pools de minage BTC.com, Poolin et ViaBTC, qui contribuent à 37% du taux de hachage global de Bitcoin. Dek a également noté que leur ensemble de données a maintenant plus d’un an mais permet toujours aux chercheurs de faire des hypothèses précises sur les sources d’énergie utilisées par les mineurs dans des pays ou des régions spécifiques.

«Ce sont des données autodéclarées par des pools de minage, nous devons donc leur faire confiance. Mais même si tout cela est vrai, nous ne couvrons que 37% du taux de hachage total de Bitcoin à partir de ces trois pools qui nous ont fourni des informations. Si nous extrapolons cela au nombre total de mineurs, nous supposons qu’il s’agit de la représentativité de cet échantillon, ce qui pourrait ne pas être vrai, étant donné que nous avons plus de données en provenance de Chine. C’est quelque chose que nous allons améliorer. »

Cette vision régionale de la Chine donne également un aperçu du mix énergétique que les mineurs utilisent dans différentes régions. L’équipe n’a pas encore publié cette visualisation de données spécifique, car elle estime que le taux de hachage actuel de 37%, qui est à la base de leurs données, n’est pas suffisamment représentatif pour faire des estimations précises de l’empreinte carbone du réseau. Dek a ajouté: “Si nous examinons le mix énergétique de chaque région, puis de chaque pays, nous pourrons assumer le mix énergétique, puis nous serons en mesure d’estimer plus précisément le facteur d’émission de carbone.”

Néanmoins, Dek a déclaré que d’autres chercheurs sont arrivés à des estimations en prenant la consommation d’énergie annuelle totale du réseau Bitcoin, environ 130 térawatts-heure, et en la multipliant par le facteur d’émission de carbone moyen (~ 0,5 kilogramme / dioxyde de carbone par kWh produit). Le chercheur de Cambridge a suggéré qu’une telle estimation pourrait ne pas être représentative, étant donné certaines hypothèses qui peuvent être tirées des données de localisation régionales de l’activité minière:

«C’est plus compliqué que cela car je pense que le mix énergétique Bitcoin ne tombe pas dans le mix mondial moyen. La raison en est qu’ils utilisent les énergies renouvelables, non pas pour leur bienveillance, mais pour des raisons purement économiques. L’hydroélectricité existe en abondance dans certaines régions, et si vous regardez la carte minière Bitcoin et la Chine, la région du Sichuan est toujours très importante pour l’exploitation minière.

Dek a souligné la présence largement rapportée d’installations minières dans la région fonctionnant à l’électricité produite par des barrages hydroélectriques dans le Sichuan. Les données du CBECI reflètent également l’augmentation du taux de hachage dans la région pendant la saison des pluies, où des pluies excessives entraînent une abondance d’énergie produite par les barrages gonflés. Selon lui, la part estimée du Sichuan dans la puissance de hachage mondiale: «En avril (2020), elle était de 9,66%, en septembre 2019, elle était de 37%.»

Perspectives de «l’analyse du cycle de vie de l’exploitation minière de Bitcoin»

L’étude “ Life Cycle Assessment of Bitcoin Mining ” réalisée en 2019 par Köhler et Pizzol fournit une estimation de l’impact environnemental de Bitcoin à l’aide d’une méthodologie d’analyse du cycle de vie bien établie. Il a estimé que le réseau Bitcoin a consommé 31,29 TWh avec une empreinte carbone de 17,29 tonnes d’équivalent CO2 en 2018 en utilisant les données, les informations et la méthodologie des études précédentes sur le sujet.

Lors d’une conversation avec Crypto, Köhler a noté que leur étude montre que l’impact de l’ajout de nouvelles capacités au réseau minier Bitcoin diminue en fonction de deux hypothèses. Le premier est que l’équipement devient plus efficace, ce qui s’est avéré être vrai environ deux ans plus tard. La deuxième hypothèse – que les mineurs se déplaceraient vers des régions disposant de plus de sources d’énergie renouvelables – ne s’est pas déroulée comme prévu: «Même si l’exploitation minière est plus efficace, il y a beaucoup plus d’extraction minière, et cela signifie un impact plus important.» Elle a ajouté plus loin:

«Les hypothèses de notre étude ont été influencées par des rumeurs selon lesquelles la Chine réprimerait ses mineurs. Des données plus récentes sur les sites miniers indiquent que cela ne s’est pas produit comme prévu. Pourtant, l’effet de l’amélioration de l’efficacité énergétique du matériel signifie que l’impact par TH supplémentaire extrait diminue (donc, en termes relatifs). Cependant, nous voyons maintenant que le taux de hachage augmente à un rythme plus rapide, ce qui entraîne des impacts globaux plus importants (donc, en termes absolus). »

Comme l’explique Köhler, leur hypothèse initiale a été démentie dans une certaine mesure, car la simple croissance du taux de hachage du réseau Bitcoin a conduit à une consommation d’électricité plus élevée et, par conséquent, un effet plus important sur l’environnement.

Néanmoins, le doctorat d’Aalborg. collègue admet que parvenir à une estimation précise de la consommation d’énergie de l’écosystème minier Bitcoin ainsi que de son empreinte carbone est un défi de taille. Cela est dû à un certain nombre de facteurs, y compris l’emplacement exact et les parts des mineurs, l’équipement minier utilisé et l’exactitude des données provenant de diverses sources.

Incentives – la perspective du «Bitcoin vert»

Un autre point fascinant soulevé par Dek est l’intérêt que son département a suscité de la part de différents acteurs de l’industrie de la crypto-monnaie. Les entreprises privées et les gestionnaires de fonds se sont enquis des données ou des services qui peuvent prouver avec précision à quel point un Bitcoin est «vert», ce qui est déterminé par le fait qu’il a été extrait ou non à l’aide d’une source d’énergie renouvelable:

«Les gestionnaires de fonds s’intéressent désormais à des choses comme le« Bitcoin vert ». De plus en plus d’investisseurs institutionnels arrivent, et beaucoup d’entre eux sont intéressés par la prise en compte ESG (environnementale, sociale et de gouvernance) du Bitcoin. L’idéal pour eux serait d’avoir un système qui colore le Bitcoin. »

Dek a également déclaré que certains mineurs cherchaient des moyens de prouver qu’ils utilisaient de l’énergie verte pour extraire leur BTC. Cela pourrait potentiellement créer un marché pour le «Bitcoin vert» vendu à un prix élevé, ce qui pourrait motiver les mineurs à passer à des sources d’énergie verte. Pendant ce temps, Köhler pense que de nombreux mineurs se concentrent principalement sur les marges bénéficiaires et que l’électricité bon marché, quelle que soit sa production, l’emportera sur l’attrait des sources d’énergie verte si elles ne sont pas aussi abordables:

«Il existe certaines incitations à utiliser les énergies renouvelables, comme dans le cas de l’hydroélectricité au Sichuan, qui permet aux mineurs d’utiliser de l’électricité bon marché. Cependant, il faut noter que cette électricité est saisonnière, donc la disponibilité n’est pas la même tout au long de l’année. Dans l’ensemble, les mineurs sont incités à utiliser l’électricité bon marché pour maximiser leurs profits. Par exemple, cela inclut également l’électricité à partir du charbon en Mongolie intérieure et l’électricité à partir du pétrole en Iran. »

Dek a partagé ces sentiments, affirmant que les mineurs sont généralement rationnels dans leurs décisions commerciales. S’il existe une source d’énergie moins chère, ils sont susceptibles de l’utiliser malgré la manière dont cette énergie est créée ou les incitations proposées pour utiliser des sources d’énergie verte: «Je trouve que les mineurs, en particulier les gros mineurs de Bitcoin, sont des acteurs économiques rationnels. Je pense qu’ils continueront à agir de cette façon – s’il y a une option moins chère, ils changeront, et sinon, ils resteront. “

Les données sont essentielles

Comme Köhler l’a bien résumé, un meilleur accès aux données des acteurs de l’industrie pourrait bien fournir les réponses à un débat qui se poursuivra probablement pendant de nombreuses années: «De meilleures données et une plus grande transparence de l’industrie minière permettraient de meilleurs modèles et moins de spéculations – dans l’espace crypto et dans le public », a-t-elle ajouté:

«Tant que l’impact de l’exploitation minière de Bitcoin continuera d’augmenter, je ne vois pas de fin à ce débat.»

Dek a approuvé l’évaluation concernant le débat sur l’impact environnemental de Bitcoin en raison de la nature distribuée du réseau, même lorsque davantage de données et d’outils deviennent disponibles. Il peint également un rappel brutal que le protocole de Bitcoin a été conçu de cette façon pour une raison: «Bitcoin doit être inefficace de par sa conception. S’il est très efficace, il serait très bon marché de lancer des attaques sur le réseau. “

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